【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低温钢的转炉控磷冶炼方法及高质量低温钢的生产方法，属于钢铁材料生产制造。
技术介绍
1、液化天然气的大型运输、存储对容器材料的要求极为严苛，其中，以9ni、5ni、3.5ni等为代表的不同等级和用途的低温钢可作为天然气的储运容器材料。
2、镍系低温钢是指在-70℃~-196℃低温下服役的含镍系列焊接结构专用钢材，主要用于石油、化工等能源行业，用于制造各种液化石油气、液乙烯、液氧、液氮、液化天然气等的生产及存储容器。
3、低温钢由于其用途的特殊性，对产品洁净度要求极高，其中，对于p元素的含量控制，例如专利申请cn112680557a、cn101328529a、cn112662839a等，但是这些技术存在脱磷效果不理想、操作难度大、设备损耗大、精炼周期长等一些缺陷。因此，如何高效、稳定地控制p含量，是低温钢的生产过程中的重要一环。
4、另外，在生产低温钢时，除了p元素之外，还需要同时兼顾s、o、n等元素的控制，从而得到高纯净度的低温钢。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种低温钢的转炉控磷冶炼方法及高质量低温钢的生产方法。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术一实施方式提供了一种低温钢的转炉控磷冶炼方法。所述转炉控磷冶炼方法包括，
3、在转炉中加入脱硫后的铁水和第一批废钢进行吹炼，造碱度2.0~2.5、t.fe含量25~35%的炉渣，吹炼的第1min的吹氧枪枪位1.8~2.0m、顶吹氧气量2800
4、在所述转炉清理钢渣和余钢之后，将所述半钢钢水、镍板和第二批废钢加入所述转炉中进行吹炼，所述第二批废钢占所述第一批废钢和第二批废钢的总重的50~70%，吹炼全程分为持续3~4min的前期吹炼和后期吹炼，前期吹炼期间，在吹炼开始时先加入石灰、轻烧白云石，吹炼1min后分3-5个批次加入球团，以维持整个前期吹炼期间的炉渣中t.fe含量≥13%，前期吹炼结束后持续底吹氩气1~2min，而后部分倒渣，进入后期吹炼，后期吹炼造碱度5.5~9.5的炉渣，后期吹炼的终点钢水温度1580~1620℃、p≤0.0035%、c含量0.02~0.05%，倒渣出钢，得到转炉冶炼终钢。
5、与现有技术相比，本专利技术一实施方式的有益效果在于：先将一部分废钢（即第一批废钢）和铁水一起在转炉中进行初步吹炼，造低中碱度（例如2.0~2.5）、高氧化性（例如t.fe含量25~35%）炉渣，初步吹炼分三个阶段——起始的低枪位+高氧气量的短时间（例如，第1min）吹炼、中间的高枪位+低氧气量的阶段、最后的更高枪位+更低氧气量的阶段，且全程底吹并维持钢水温度1380~1420℃，从而一方面使得si元素加快氧化放热，促进冶炼前期的高效化渣脱磷，实现炉渣快速熔化，再通过枪位分两次升高、氧气量分两次降低，逐步实现高效脱磷，且脱磷后钢渣的融化非常好，避免后期回磷；接下来，再将剩余废钢（即第二批废钢）、镍板和半钢钢水重新倒入到清理干净的所述转炉中进行深度吹炼，在该阶段实现更高程度的脱磷，并且还合并脱碳，该深度吹炼分为前期吹炼和后期吹炼的两个阶段，前期吹炼中在1min时开始分批次加入球团以维持整个前期吹炼期间的炉渣中t.fe含量≥13%，实现了对炉渣返干的控制，大大提高了脱磷脱碳效果，也可以避免回磷，后期吹炼阶段中造高碱度炉渣，促进炉渣脱磷且减少后期回磷，稳定脱磷效果，如此，通过三小阶段的初步吹炼和两大阶段的深度吹炼，实现了高效地、稳定地脱磷，实现了超低磷钢水的转炉冶炼，且生产过程单座转炉即可完成、效率高、设备损害小、成本低。
6、作为一优选的实施方式，所述的“第2min至吹炼结束的期间，两次同时控制吹氧枪枪位升高和顶吹氧气量降低”为：第2~3min的吹氧枪枪位2.2~2.5m、顶吹氧气量26000~28000nm3/h，第4min以后的吹氧枪枪位2.5~2.8m、顶吹氧气量23000~26000nm3/h。
7、作为一优选的实施方式，所述的“吹炼全程底吹氩气且控制钢水温度在1380~1420℃”包括：
8、在第二次同时控制吹氧枪枪位升高和顶吹氧气量降低之前，底吹氩气量1200~1500nm3/h，之后底吹氩气量600~800nm3/h。如此，在初步吹炼分三个阶段且每个阶段控制吹氧枪枪位和顶吹氧气量的同时，还控制底吹氩气量，实现了初步吹炼呈现以下三个阶段——起始的低枪位+高氧气量+高氩气量的短时间（例如，第1min）吹炼、中间的高枪位+低氧气量+高氩气量的阶段、最后的更高枪位+更低氧气量+低氩气量的阶段，这样结合枪位、氧气量和氩气量，实现对钢水的温度、化渣速度和成分的快速精准调整，进一步提高了脱磷效果。
9、作为一优选的实施方式，所述的“吹炼结束后底吹氩气继续1~3min”中，底吹氩气量为800~1000nm3/h。
10、作为一优选的实施方式，所述的“在转炉中加入脱硫后的铁水和第一批废钢进行吹炼”中，采用第一造渣剂进行造渣，所述第一造渣剂包括：石灰、球团、轻烧白云石。
11、作为一优选的实施方式，所述前期吹炼中，第1min的吹氧枪枪位1.8~2.0m、顶吹氧气量33000~35000nm3/h，之后吹氧枪枪位2.2~2.5m、顶吹氧气量25000~28000nm3/h；所述前期吹炼中，全程底吹氩气，且第1min的底吹氩气量800~1000nm3/h，之后底吹氩气量600~800nm3/h。这样，前期吹炼中，先进行低枪位+高氧气量的短时间吹炼，再转成高枪位+低氧气量的吹炼，可以进一步促进炉渣的调控，脱碳脱磷的同时，避免回磷；并且，结合枪位和氧气量的控制，通过控制氩气量，可以更高效的促进脱磷渣去除。
12、作为一优选的实施方式，所述前期吹炼中，采用第二造渣剂进行造渣，所述第二造渣剂包括：石灰、球团、轻烧白云石。
13、作为一优选的实施方式，所述后期吹炼中，加石灰、球团、轻烧白云石进行造渣。
14、作为一优选的实施方式，所述后期吹炼中，开始时的吹氧枪枪位1.8~2.0m、顶吹氧气量36000~38000nm3/h，吹炼结束之前的4.5min到0.5min期间先后进行两次同时调控吹氧枪枪位和顶吹氧气量，第一次调控吹氧枪枪位降低、顶吹氧气量升高，第二次调控吹氧枪枪位升高、顶吹氧气量降低。如此，可以在高效脱碳脱磷的基础上，大大降低回磷，并稳定最终的脱磷效果。
15、作为一优选的实施方式，所述后期吹炼中，在吹炼结束之前的4min时，第一次调控吹氧枪枪位降低至1.6~1.8m、顶吹氧气量升高为38000~40000nm3/h，在吹炼结束之前的1min时，第二次调控吹氧枪枪位升高至2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述转炉控磷冶炼方法包括，
2.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述的“第2min至吹炼结束的期间，两次同时控制吹氧枪枪位升高和顶吹氧气量降低”为：第2~3min的吹氧枪枪位2.2~2.5m、顶吹氧气量26000~28000Nm3/h，第4min以后的吹氧枪枪位2.5~2.8m、顶吹氧气量23000~26000Nm3/h。
3.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述的“吹炼全程底吹氩气且控制钢水温度在1380~1420℃”包括：
4.根据权利要求3所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述的“吹炼结束后底吹氩气继续1~3min”中，底吹氩气量为800~1000Nm3/h。
5.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述的“在转炉中加入脱硫后的铁水和第一批废钢进行吹炼”中，采用第一造渣剂进行造渣，所述第一造渣剂包括：石灰、球团、轻烧白云石。
6.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述前期吹炼中，采用第二造渣剂进行造渣，所述第二造渣剂包括：石灰、球团、轻烧白云石。
8.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述后期吹炼中，加石灰、球团、轻烧白云石进行造渣。
9.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述后期吹炼中，开始时的吹氧枪枪位1.8~2.0m、顶吹氧气量36000~38000Nm3/h，吹炼结束之前的4.5min到0.5min期间先后进行两次同时调控吹氧枪枪位和顶吹氧气量，第一次调控吹氧枪枪位降低、顶吹氧气量升高，第二次调控吹氧枪枪位升高、顶吹氧气量降低。
10.根据权利要求9所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，在吹炼结束之前的4min时，第一次调控吹氧枪枪位降低至1.6~1.8m、顶吹氧气量升高为38000~40000Nm3/h，在吹炼结束之前的1min时，第二次调控吹氧枪枪位升高至2.2~2.5m、顶吹氧气量降低为28000~30000Nm3/h。
11.根据权利要求10所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述后期吹炼中，开始时的底吹氩气量1000~1200Nm3/h，在第一次调控吹氧枪枪位降低、顶吹氧气量升高的同时，将底吹氩气量升高至1300~1500Nm3/h并维持至所述后期吹炼结束之后的1~2min，而后结束底吹氩气并倒渣出钢。
12.一种高质量低温钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括，
13.根据权利要求12所述的高质量低温钢的生产方法，其特征在于，所述的“倒渣出钢，得到转炉冶炼终钢”中的出钢过程中，先后进行脱氧合金化和造渣，并且出钢过程中的钢包底吹流量400~600NL/min，出钢结束的钢包底吹流量提升为800~1000NL/min；
14. 根据权利要求13所述的高质量低温钢的生产方法，其特征在于，所述铝酸钙合成渣的粒度10~50mm，其化学成分以重量百分比计包括：CaO 50-60%，Al2O3 35-45%，MgO 2-4%，SiO2≤3%，以及其它不可避免的杂质组分，其中物相12CaO•7Al2O3占所述铝酸钙合成渣的复合相的80%以上。
15.根据权利要求12所述的高质量低温钢的生产方法，其特征在于，在LF炉中进行精炼的造渣阶段，采用电石和铝粒对炉渣进行脱氧，以将炉渣成分调整为以重量百分比计含50~55%的CaO、30~35%的Al2O3、3~6%的SiO2、4~7%的MgO、1.5%以下的T.Fe+MnO以及其它不可避免的杂质组分；
16.根据权利要求12所述的高质量低温钢的生产方法，其特征在于，在LF炉中进行精炼的造渣阶段，采用电石和低碳钢渣面脱氧剂对炉渣进行脱氧，以将炉渣成分调整为以重量百分比计含50~55%的CaO、30~35%的Al2O3、3~6%的SiO2、4~7%的MgO、2~5%的T.Fe+MnO以及其它不可避免的杂质组分；
17.根据权利要求12所述的高质量低温钢的生产方法，其特征在于，在LF炉中进行精炼的造渣阶段，向钢水中加0.3~0.5kg/t的电石、1.0~2.0kg/t的第二铝酸钙合成渣，以将炉渣成分调整为以质量百分比计含50~55%的Ca...
【技术特征摘要】
1.一种低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述转炉控磷冶炼方法包括，
2.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述的“第2min至吹炼结束的期间，两次同时控制吹氧枪枪位升高和顶吹氧气量降低”为：第2~3min的吹氧枪枪位2.2~2.5m、顶吹氧气量26000~28000nm3/h，第4min以后的吹氧枪枪位2.5~2.8m、顶吹氧气量23000~26000nm3/h。
3.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述的“吹炼全程底吹氩气且控制钢水温度在1380~1420℃”包括：
4.根据权利要求3所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述的“吹炼结束后底吹氩气继续1~3min”中，底吹氩气量为800~1000nm3/h。
5.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述的“在转炉中加入脱硫后的铁水和第一批废钢进行吹炼”中，采用第一造渣剂进行造渣，所述第一造渣剂包括：石灰、球团、轻烧白云石。
6.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述前期吹炼中，第1min的吹氧枪枪位1.8~2.0m、顶吹氧气量33000~35000nm3/h，之后吹氧枪枪位2.2~2.5m、顶吹氧气量25000~28000nm3/h；
7.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述前期吹炼中，采用第二造渣剂进行造渣，所述第二造渣剂包括：石灰、球团、轻烧白云石。
8.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述后期吹炼中，加石灰、球团、轻烧白云石进行造渣。
9.根据权利要求1所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述后期吹炼中，开始时的吹氧枪枪位1.8~2.0m、顶吹氧气量36000~38000nm3/h，吹炼结束之前的4.5min到0.5min期间先后进行两次同时调控吹氧枪枪位和顶吹氧气量，第一次调控吹氧枪枪位降低、顶吹氧气量升高，第二次调控吹氧枪枪位升高、顶吹氧气量降低。
10.根据权利要求9所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，在吹炼结束之前的4min时，第一次调控吹氧枪枪位降低至1.6~1.8m、顶吹氧气量升高为38000~40000nm3/h，在吹炼结束之前的1min时，第二次调控吹氧枪枪位升高至2.2~2.5m、顶吹氧气量降低为28000~30000nm3/h。
11.根据权利要求10所述的低温钢的转炉控磷冶炼方法，其特征在于，所述后期吹炼中，开始时的底吹氩气量1000~1200nm3/h，在第一次调控吹氧枪枪位降低、顶吹氧气量升高的同时，将底吹氩气量升高至1300~1500nm3/h并维持至所述后期吹炼结束之后的1~2min，而后结束底吹氩气并倒渣出钢。
12.一种高质量低温钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括，
13.根据权利要求12所述的高质量低温钢的生产方法，其特征在于，所述的“倒渣出钢，得到转炉冶炼终钢”中的出钢过程中，先后进行脱氧合金化和造渣，并且出钢过程中的钢包底吹流量400~600nl/min，出钢结束的钢包底吹流量提升为800~1000nl/min；
14. 根据权利要求13所述的高质量低温钢的生产方法，其特征在于，所述铝酸钙合成渣的粒度10~50mm，其化学成分以重量百分比计包括：cao 50-60%，al2o3 35-45%，mgo 2-4%，sio2≤3%，以及其它不可避免的杂质组分，其中物相12cao•7al2o3占所述铝酸钙合成渣的复合相的80%以上。
15.根据权利要求12所述的高质量低温钢的生产方法，其特征在于，在lf炉中进行精炼的造渣阶段，采用电石和铝粒对炉渣进行脱氧，以将炉渣成分调整为以重量百分比计含50~55%的cao、30~35%的al2o3、3~6%的sio2、4~7%的mgo、1.5%以下的t.fe+mno以及其它不可避免的杂质组分；
16.根据权利要求12所述的高质量低温钢的生产方法，其特征在于，在lf炉中进行精炼的造渣阶段，采...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵家七，麻晗，蔡小锋，程丙贵，马建超，皇祝平，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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